Kumbukumbu ya Akiba dhidi ya Kumbukumbu Pepe
Tofauti kati ya kumbukumbu ya kache na kumbukumbu pepe ipo katika madhumuni ambayo haya mawili yanatumiwa na katika kuwepo kwa kimwili. Kumbukumbu ya akiba ni aina ya kumbukumbu inayotumika kuboresha muda wa ufikiaji wa kumbukumbu kuu. Inakaa kati ya CPU na kumbukumbu kuu, na kunaweza kuwa na viwango kadhaa vya kache kama vile L1, L2 na L3. Aina ya maunzi inayotumika kwa kumbukumbu ya kache ni ghali zaidi kuliko RAM (Kumbukumbu ya Ufikiaji Bila mpangilio) inayotumika kwa kumbukumbu kuu kwa sababu kumbukumbu ya kache ni haraka zaidi. Kwa sababu hii, uwezo wa kumbukumbu ya cache ni ndogo sana. Kumbukumbu halisi ni mbinu ya usimamizi wa kumbukumbu inayotumiwa kwa ufanisi kutumia RAM (kumbukumbu kuu) huku ikitoa nafasi tofauti ya kumbukumbu kwa kila programu ambayo ni kubwa zaidi kuliko uwezo halisi wa RAM (kumbukumbu kuu). Hapa diski ngumu hutumiwa kupanua kumbukumbu. Vipengee vilivyo kwenye RAM halisi huhamishwa huku na huko kwa diski kuu.
Kumbukumbu ya Akiba ni nini?
Kumbukumbu ya Akiba ni aina ya kumbukumbu ambayo iko kati ya CPU (Kitengo cha Uchakataji Kati) na RAM (Kumbukumbu ya Ufikiaji Nasibu). Madhumuni ya kumbukumbu ya kache ni kupunguza muda wa ufikiaji wa kumbukumbu wa CPU kutoka kwa RAM. Kumbukumbu ya kache ni kasi zaidi kuliko RAM. Kwa hivyo wakati wa ufikiaji kwenye kashe ni mdogo sana kuliko wakati wa ufikiaji kwenye RAM. Lakini gharama ya kumbukumbu inayotumiwa kwa kumbukumbu ya cache ni kubwa zaidi kuliko gharama ya kumbukumbu inayotumiwa kwa RAM, na kwa hiyo, uwezo wa kumbukumbu ya cache ni ndogo sana. Aina ya kumbukumbu inayotumika kwa akiba ya kumbukumbu inaitwa SRAM (Kumbukumbu Tuli ya Ufikiaji Nasibu).
Kila wakati CPU inapotaka kufikia kumbukumbu, kwanza hukagua ikiwa inachohitaji kimo kwenye kumbukumbu ya akiba. Ikiwa ndio, itaweza kuipata kwa muda mfupi zaidi. Ikiwa haiishi kwenye kache, basi yaliyomo yaliyoombwa yatanakiliwa kutoka kwa RAM hadi kwenye kache na kisha CPU pekee ndiyo itayapata kutoka kwa kache. Hapa, wakati wa kunakili yaliyomo kutoka kwa kashe, sio tu yaliyomo kwenye anwani ya kumbukumbu iliyoombwa lakini pia yaliyomo karibu yanakiliwa kwa kache. Kwa hivyo, wakati ujao kuna uwezekano mkubwa wa kugonga kache kutokea kwani programu nyingi za kompyuta hufikia data iliyo karibu au data iliyofikiwa mara nyingi zaidi. Kwa hivyo kutokana na akiba, wastani wa kusubiri wa kumbukumbu hupunguzwa.
Katika CPU, kuna aina tatu za akiba: Akiba ya maagizo ya kuhifadhi maagizo ya programu, Akiba ya data ya kuhifadhi vipengee vya data, na Kipengele cha Kuangalia Kando cha Tafsiri ili kuhifadhi michoro ya kumbukumbu. Kwa kashe ya data, kwa ujumla, kuna kache za ngazi nyingi. Hiyo ni, kuna kache kadhaa kama L1, L2 na L3. Akiba ya L1 ndio kumbukumbu ya kache ya haraka zaidi lakini ndogo ambayo iko karibu na CPU. Akiba ya L2 ni ya polepole kuliko L1, lakini ni kubwa kuliko L1 na inakaa baada ya kache ya L1. Kwa sababu ya daraja hili wastani bora wa muda wa kufikia kumbukumbu unaweza kufikiwa kwa gharama nafuu.
Memory Virtual ni nini?
Kumbukumbu halisi ni mbinu ya udhibiti wa kumbukumbu inayotumika katika mifumo ya kompyuta. Hakuna maunzi inayoitwa kumbukumbu halisi, lakini ni dhana inayotumia RAM na diski kuu kutoa nafasi ya anwani pepe kwa programu. RAM ya kwanza imegawanywa katika sehemu zinazoitwa kurasa na zinatambuliwa na anwani za kumbukumbu halisi. Katika diski ngumu, sehemu maalum imehifadhiwa ambapo, katika Linux, inaitwa kubadilishana na, katika Windows, inaitwa faili ya ukurasa. Mpango unapoanzishwa, hupewa nafasi ya anwani pepe ambayo inaweza kuwa kubwa zaidi kuliko kumbukumbu halisi ya kimwili. Nafasi ya kumbukumbu pepe pia imegawanywa katika vijisehemu vinavyoitwa kurasa na kila moja ya ukurasa huu wa kumbukumbu unaweza kuchorwa kwa ukurasa halisi. Jedwali linaloitwa jedwali la ukurasa hufuatilia ramani hii. Wakati kumbukumbu ya kimwili inapoishiwa na nafasi, kinachofanyika ni, kurasa fulani za kimwili zinasukumwa kwenye sehemu hiyo maalum kwenye diski ngumu. Wakati ukurasa wowote unaosukumwa kwenye diski kuu unahitajika tena, huletwa kwenye kumbukumbu halisi kwa kuweka ukurasa mwingine uliochaguliwa kutoka kwa kumbukumbu halisi hadi kwenye diski kuu.
Kuna tofauti gani kati ya Cache Memory na Virtual Memory?
• Kumbukumbu ya akiba ni aina ya kumbukumbu inayotumika kuboresha muda mkuu wa ufikiaji wa kumbukumbu. Ni aina ya kasi ya kumbukumbu ambayo hukaa kati ya CPU na RAM ili kupunguza muda wa wastani wa ufikiaji wa kumbukumbu. Kumbukumbu pepe ni mbinu ya usimamizi wa kumbukumbu ambapo ni dhana inayoruhusu programu kupata nafasi yake ya kipekee ya kumbukumbu, ambayo ni kubwa zaidi kuliko RAM halisi inayopatikana.
• Kumbukumbu ya akiba ni aina ya kumbukumbu ya maunzi ambayo ipo kimwili. Kwa upande mwingine, hakuna maunzi yanayoitwa kumbukumbu pepe kwani ni dhana inayotumia RAM, diski kuu, kitengo cha usimamizi wa Kumbukumbu, na programu kutoa aina pepe ya kumbukumbu.
• Udhibiti wa kumbukumbu ya akiba unafanywa kikamilifu na maunzi. Kumbukumbu pepe inadhibitiwa na mfumo wa uendeshaji (programu).
• Kumbukumbu ya akiba iko kati ya RAM na kichakataji. Uhamisho wa data unahusisha RAM, kumbukumbu ya kache na kichakataji. Kumbukumbu pepe, kwa upande mwingine, inahusisha uhamisho wa data kati ya RAM na diski kuu.
• Kumbukumbu za akiba huchukua saizi ndogo kama vile Kilobaiti na Megabytes. Kumbukumbu pepe, kwa upande mwingine, inahusisha saizi kubwa zinazochukua gigabaiti.
• Kumbukumbu pepe hujumuisha miundo ya data kama vile majedwali ya kurasa zinazohifadhi ramani kati ya kumbukumbu halisi na kumbukumbu pepe. Lakini aina hii ya miundo ya data si lazima kwa kumbukumbu ya akiba.
Muhtasari:
Kumbukumbu ya Akiba dhidi ya Kumbukumbu Pepe
Kumbukumbu ya akiba hutumika kuboresha muda mkuu wa ufikiaji wa kumbukumbu huku kumbukumbu pepe ni mbinu ya kudhibiti kumbukumbu. Kumbukumbu ya kashe ni vifaa halisi, lakini hakuna vifaa vinavyoitwa kumbukumbu ya kawaida. RAM, diski kuu, na maunzi mengine mbalimbali pamoja na mfumo wa uendeshaji hutoa dhana inayoitwa kumbukumbu pepe ili kutoa nafasi kubwa za kumbukumbu pepe zilizotengwa kwa kila programu. Yaliyomo kwenye kumbukumbu ya akiba yanadhibitiwa na maunzi huku yaliyomo kwenye kumbukumbu pepe yanadhibitiwa na mfumo wa uendeshaji.
